[發明專利]疏水性木薯淀粉劍麻纖維復合材料的制備方法

在審

• 申請號: 201710551036.2
• 申請日: 2017-07-07
• 公開（公告）號: CN107216490A
• 公開（公告）日: 2017-09-29
• 發明（設計）人: 劉鈺馨
• 申請（專利權）人: 廣西師范學院
• 主分類號: C08L3/02
• 分類號: C08L3/02;C08L1/02;C08L67/04;C08K5/053;D21C5/00
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產權代理事務所(普通合伙)11369
• 代理人: 靳浩

本發明公開了一種疏水性木薯淀粉劍麻纖維復合材料的制備方法，包括以下步驟：將劍麻短纖維浸泡在含纖維素保護劑的甘油水溶液中后，過濾，得到濾液一和濾渣一；將濾渣一置于水中，浸泡40～90s后，加入果膠酶進行酶解，再過濾，瀝干，接著放入濾液一中，之后向濾液一中加入氧化劑、表面活性劑、催化劑和螯合劑，進行脫膠處理后，離心分離，將得到的固體物質放入水中浸泡和過濾多次后，烘干，得到劍麻纖維素；制備熱塑性改性淀粉粉末；將改性淀粉粉末、劍麻纖維素、聚乳酸、甘油、防水劑、相容劑和紫外線吸收劑混合后，送入密煉機中，共混后，再模壓成型。本發明綜合利用了劍麻纖維、改性淀粉和聚乳酸的優良性能，制備了疏水且能完全降解的復合材料。

技術領域

本發明涉及環保材料領域。更具體地說，本發明涉及一種疏水性木薯淀粉劍麻纖維復合材料的制備方法。

背景技術

目前，隨著石油資源的日趨緊張，以及環境污染越來越嚴重，可降解非石油基高分子材料越來越受到人們的關注，使得人們的研究從面臨枯竭的石化資源不斷向可再生生物質資源轉化，尤其是可降解的可再生生物質資源。

淀粉是多糖類化合物，在微生物作用下最終分解為無毒的二氧化碳和水，是目前應用廣泛的可生物降解的天然高分子原料，其來源廣泛，且價格低廉，但因分子鏈上含有大量羥基，容易在分子鏈和分子間形成氫鍵，成型困難，且發泡材料容易變脆，回彈性、防腐抗菌性較差，耐水性也差，一遇水或長期在潮濕的空氣中，容易吸收水分，使其穩定性降低。

聚乳酸材料是目前應用最為廣泛的可降解材料之一，其具有很好的透明度、機械性能和生物相容性，高強度、熱塑性、疏水性、成型加工容易、可完全降解，降解產物對人體無毒無害，屬于可再生資源。但聚乳酸價格昂貴、高脆性、低韌性、耐熱性較差的缺陷影響了其在更多領域的應用。

劍麻纖維較長，色澤光白，質地堅韌，強力高、耐磨、耐腐蝕、耐低溫，吸濕放濕快，在水濕條件下，纖維強力更高，伸長率低，經海水等浸泡不易腐蝕，價格低廉，適合用作纖維樹脂基復合材料的增強材料，但由于其吸水性大，與樹脂基體的界面粘結不理想，導致復合材料的力學性能不高，從而限制了劍麻纖維/樹脂基復合材料的應用。

發明內容

本發明的目的是提供一種疏水性木薯淀粉劍麻纖維復合材料的制備方法，以得到疏水、高強度、高耐熱性、成型加工容易、耐磨、耐腐蝕、相容性好，且成本低的復合材料。

為了實現根據本發明的這些目的和其它優點，提供了一種疏水性木薯淀粉劍麻纖維復合材料的制備方法，包括以下步驟：

步驟一、將劍麻原麻粉碎成短纖維后，將短纖維浸泡在含纖維素保護劑的甘油水溶液中，細胞發生質壁分離后，過濾，得到濾液一和濾渣一，其中，纖維素保護劑的質量分數為1～2％，甘油的濃度大于劍麻細胞液的濃度；

步驟二、將濾渣一洗凈后，置于水中，浸泡40～90s后，調節水的pH值為3～4，溫度為45～50℃，再加入0.8～1.2g/L的果膠酶，浸泡1～2h后，過濾，瀝干，接著放入濾液一中，之后向濾液一中加入質量為濾液一質量1～2％的氧化劑、0.5～1％的表面活性劑、0.15～0.2％的催化劑和0.5～1％的螯合劑，并調節濾液一的pH值為3～13，在溫度為25～90℃下保溫1～2h后，進行離心分離，得到固體物質和液體物質；

步驟三、將固體物質放入水或水溶性有機溶劑中浸泡30～50min后，過濾，重復浸泡和過濾2～3次后，烘干，得到劍麻纖維素；

步驟四、將60～70重量份的淀粉和30～32重量份的增塑劑混合后，在混煉機內于80～90℃下共混40～50min后，在90～100℃下干燥3～4h，再研磨成粉末，得到熱塑性改性淀粉粉末；